水砣式浮泥层探测器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及疏浚领域，特别是涉及一种用于水深测量的水砣式浮泥层探测器，包括测绳和与该测绳连接的水砣；所述水砣包括水砣主体和支撑脚；所述水砣主体为多棱柱体，该水砣主体的每个柱面上均设置有由上向下张开的支撑脚，所述支撑脚的上端固定连接在该水砣主体上，该支撑脚的下端张开，从而所述支撑脚围绕所述水砣主体构成笼式结构。本发明垂直稳定性极高，不会因为地形的坑坑洼洼造成水砣的翻侧，减少水流对测深水砣体的影响，尽量保证水砣式浮泥层探测器垂直下降，提高测量准确性；并可在水深测量的同时，采集多种需要的数据，操作简单，效率高，使测量精确度大大提升。
【专利说明】水砣式浮泥层探测器【技术领域】
[0001]本发明涉及疏浚领域，特别是涉及用于水深测量的一种水砣式浮泥层探测器。【背景技术】
[0002]传统上測量水深所使用的工具和仪器一般有测深杆、水砣(測深锤)和回声测深仪
坐寸o
[0003]水砣是ー种用带刻度的绳子系一个铅锤的简易测深与探測海底表面底质的工具。此工具已经存在了一百年以上的历史，从人类开始探測水下世界，水砣已经有一个初步的雏形。当前已经有一系列的水砣用于海底探測和水下研究，但是对于水深超过30米以上的深基槽，因海底的水流影响，传统水砣在水内垂直稳定性差，水流的影响加上地形影响，会产生不少的误差，造成测量的效果偏差过大的问题。
[0004]而对于水下深基槽的建设，针对特种基槽的需求，会对基槽建设提出泥浆密度的探測，真实底质的检验等多方面的需求。如只采用单一项目测量设备虽可测，但因海上作业复杂性原因，须对多种测试快捷综合评价才有效。而传统的水砣无法完成上述的需求。传统的水砣只是在重量和外形上稍有所不同，没有其他更多的附加功能，无法针对水下深基槽开挖工程的水深及其他物理參数的測定，特别是针对测量水深超过30米以上深基槽的水深及水下其他物理參数，传统水砣都无法胜任。
[0005]为了解决以上问题，本发明做了有益改进。
【发明内容】
[0006](一)要解决的技术问 题
[0007]本发明的目的是提供ー种受水流影响小的垂直稳定性高的水砣式浮泥层探测器。
[0008](ニ)技术方案
[0009]本发明是通过以下技术方案实现的:一种水砣式浮泥层探测器，其特征在于，包括测绳和与该测绳连接的水砣；所述水砣包括水砣主体和支撑脚；所述水砣主体为多棱柱体，该水砣主体的每个柱面上均设置有由上向下张开的支撑脚，所述支撑脚的上端固定连接在该水砣主体上，该支撑脚的下端张开。
[0010]其中，所述每个支撑脚下端均通过脚撑与所述水砣主体连接。
[0011]而且，所述水砣主体为六棱柱体结构。
[0012]此外，所述水砣主体为中空结构。
[0013]进ー步，还包括高灵敏度水压カ传感器；该高灵敏度水压カ传感器设置在所述水砣主体内部，并与设置在测绳内的电缆连接。
[0014]其中，所述水砣主体上设置有测量仪器，该测量仪器包括泥浆密度探测仪、表面声速剖面仪、温度传感器、盐度传感器中的ー种或几种。
[0015]或者，所述水砣主体上设置有测量仪器，该测量仪器包括泥浆密度探測仪和侧体取样器。[0016]其中，上述测绳内部设有多芯电缆，该多芯电缆与所述测量仪器相连；该测绳外部采用钢丝缆绳制成。
[0017]进ー步，所述水砣主体上设有仪器托板。
[0018]而且，所述水砣主体设置有上盖板和下底板；所述的上盖板上设有吊环。
[0019](三)有益效果
[0020]与现有技术和产品相比，本发明有如下优点:
[0021]1、本发明的水砣式浮泥层探测器采用多棱柱笼式结构，特别是采用六脚站立模式，垂直稳定性极高，不会因为地形的坑坑洼洼造成水砣的翻侧，減少水流对测深水砣体的影响，尽量保证水砣式浮泥层探测器垂直下降，提高测量准确性；
[0022]2、利用水砣式浮泥层探测器上安装的高灵敏度水压カ传感器，更精确的測量水砣式浮泥层探测器的水下垂直高度，并可验证水砣式浮泥层探测器在水流冲击下的漂移距离；
[0023]3、利用水砣式浮泥层探测器的六棱柱笼式结构，插入水下浮泥层，測量浮泥层的厚度和密度，并减少插入时所产生的浮泥层干扰，从而可以保证在垂直的状态加减角度的范围内使泥浆密度探测仪采集到有效数据；
[0024]4、利用水砣式浮泥层探测器的结构和复合电缆的测绳设计，可在水砣式浮泥层探测器上安装不同需求的检测设备，一次性完成多项水下物理特性的測量；并且通过本发明的实践，可以快速、有效地检测水下深基槽的水深特性和其他物理特征，满足施工エ艺规程。在水深测量的同时可以采集多种需要的数据，操作简单，效率高，使測量精确度大大提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的主视图；
[0026]图2是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的侧视图；
[0027]图3是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的俯视图；
[0028]图4是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的支撑脚结构示意图；
[0029]图5是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的仪器托板结构示意图；
[0030]图6是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的下底板结构示意图；
[0031]图7是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的上盖板主视图；
[0032]图8是本发明实施例提供的水砣式浮泥层探测器的上盖板去掉吊环后的俯视图。
[0033]附图中，各标号所代表的组件如下:
[0034]100.水砣主体；200.支撑脚；201.支撑脚上端；202.支撑脚下端；203.支撑脚主体;300.仪器上托板；301.托板折角；302.托板缺ロ ；303.安装孔；400.仪器下托板；500.脚撑；600.上盖板；601.吊环；700.下底板。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做ー个详细的说明。
[0036]如图1、图2和图3所示，本实施例提供一种水砣式浮泥层探测器，包括测绳(图中未显示)和与该测绳连接的水砣；所述水砣包括水砣主体100和支撑脚200 ;所述水砣主体为多棱柱体，该水砣主体的每个柱面上均设置有由上向下张开的支撑脚，支撑脚上端201固定连接在该水砣主体上，该支撑脚下端202张开，从而所述支撑脚围绕所述水砣主体构成笼式结构。该支撑脚形成的笼式结构能够有效保护水砣主体以及可能设置在该水砣主体上的检测仪器；同时该水砣采用多个支撑脚的站立模式，可減少水砣翻侧情況，垂直稳定性提高，可以减少水流对测深水砣体的影响，尽量保证测深水砣体垂直下降，保证测量准确性，同时可以实现垂直要求较高的数据采集，測量浮泥层的厚度和密度，例如泥浆密度探測仪的数据采集，并减少插入时所产生的浮泥层干扰。
[0037]上述水砣的每个支撑脚下端均通过脚撑500与水砣主体连接，支撑脚与脚撑围绕水砣主体构成笼式结构，使支撑脚结构更稳固，更有效保护该多棱体水砣体，垂直稳定性堤闻。
[0038]该多棱柱体形状的水砣主体可以是实心结构，更优选的是中空结构，这样可以在水砣主体内放置配重単元，可根据需要灵活调整配重。
[0039]水砣主体的多棱柱体结构，可以有多种实施方式，例如采用三棱体结构，或采用四棱体或五棱体结构，更优选的是采用六棱体结构。因为三棱柱体外的棱较少，对内部的仪器保护相对不足；四棱体因为只有四个脚，在地形复杂或水流影响较大时有可能会形成侧翻的影响；五棱体因为是奇数脚，平衡支撑力不足，同样有可能会造成侧翻的影响。因此，相对来说，六棱体结构是最优选方案，既能保证最佳平衡和稳定性，并且又能很好地保护内部的仪器。
[0040]如图4所示，支撑脚200连接在水砣主体100的支撑脚上端201和支撑地面的支撑脚下端202分别与支撑脚主体203形成152度的角度。该支撑脚200与脚撑500采用圆钢弯曲而成。
[0041]水砣主体100内设置高灵敏度水压カ传感器(图未示)，并通过测绳中的电缆连接计算机系统，高灵敏度水压カ传感器是測量从水砣到水面的距离，准确性高于水砣测得的距离，即可以通过该高灵敏度水压カ传感器采集实时的水压力，然后通过计算机系统换算成高度，这样就可以得到逼近真实的水深值。同时，它也可验证水砣式浮泥层探测器在水流冲击下的漂移距离；水砣测量与水压カ传感器测量两者结合让两者的误差有一个比对，可以按照现场的实际情况进行调整，灵活度较高。
[0042]请结合參阅图1和图5，水砣主体的六棱柱体上设有至少ー个仪器托板，在本实施例中，水砣主体100上设有仪器上托板300和仪器下托板400，这样可以在仪器上、下托板上安装体积较大的测量仪器或配重砝码，方便操作。该仪器上托板300和仪器下托板400采用钢板制作。仪器上托板300的一端设有与水砣主体100的六棱柱形外形相配合的向内的120度折角301，从而贴合固定于六棱柱体形状的水砣主体100上，仪器上托板300另一端设有方便安装仪器的缺ロ 302以及安装孔303。同样，仪器下托板400与仪器上托板的形状相同。
[0043]可以附加多种不同的检测设备，如:泥浆密度探测仪、表面声速剖面仪、温度传感器、盐度传感器等器材。
[0044]泥浆密度探测仪的作用在于，检测测深水砣体的在线水密度；
[0045]表面声速剖面仪的作用在干，检测测深水砣体所在海域的声波速度，是用于调整泥浆密度探测仪和水压カ传感器计算所需的參数；[0046]温度传感器的作用在干，检测测深水砣体所在海域的平均温度，是用于调整泥浆密度探测仪和水压カ传感器计算所需的參数；
[0047]盐度传感器的作用在干，检测测深水砣体所在海域的盐度，是用于调整泥浆密度探测仪和水压カ传感器计算所需的參数。
[0048]此外，该探测仪设置有泥浆密度探测仪的情况下，还可包括测体取样器，其作用在于:比对电子泥浆密度探測仪的采样数据提供校验实例。
[0049]上述仪器可以是单个设置，也可以全部集成为一整体设置在水砣式浮泥层探测器上。
[0050]上述仪器通过测绳连接，本发明的测绳采用多电缆复合设计，测绳内部使用多芯电缆结构，可以满足不同的测量仪器数据传输的需要。测绳外部使用高强度钢丝缆绳制成，能够满足水铊最大挂载重量的3倍拉力，防止測深水砣体脱落。测绳外有固定的长度刻度，可以让测量外业人员读取测绳下放的长度，并把此数值输入到信息处理系统进行平差。
[0051]请參阅图6、图7和图8，水砣主体还包括有上盖板600和下底板700，用以组成中空六棱柱体。该上盖板600作为主要受カ部件，上设有吊环601，用于通过测绳悬挂在智能绞车上，同时作为配重部分的舱盖，使得所述仪器等配重能够安全稳定的装置在配重仓中。该上盖板600和下底板700采用钢板制作，吊环601采用圆钢弯曲而成。
[0052]提供与本实施例配合使用的一套完整的配重砝码，可以让测深水砣体的本身自重的范围从五十公斤到一百公斤之间随意调整。不同的重量的測深水砣体可以抵抗因不同流速的水流所造成的垂直偏差。例如，砝码的重量分别是:一公斤、两公斤、五公斤和十公斤，能够满足不同的重量配置需求。
[0053]本实施例中，还有外接的计算机系统来处理当前水砣式浮泥层探测器的真实位置，外部潮位接收装置接收潮位数据，通过水压カ传感器传回的压カ数据，结合温度、盐度的数据，通过物理上压カ和高度的关联公式计算出水砣体在水面以下的距离，然后再加入潮位的数据，计算出真实的高层，校准当前水砣体落点的真实高层。高层就是水底地形到海平面的距离。
[0054]本实施例提供了一个简易的信息处理系统，可以提供经平差后的较接近真实高层的水深值。此系统通过接入岸台的潮位遥报信息，并接入放绳的长度、水压カ传感器的压カ值，并配合温度传感器、盐度传感器等数据，通过物理上压カ和高度的关联公式计算出水砣体在水面以下的距离，然后再加入潮位的数据，计算出真实的高层。通过标准的算法得到一个真实硬地质的高层数据。此系统还能把接收到的泥浆密度信息传递到专用泥浆密度分析平台进行处理。
[0055]采用本实施例中的水砣式浮泥层探测器则可以通过安装在探測器上的各种仪器来实时采集实时计算，能够把得到的结果尽量的逼近真实值。
[0056]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种水砣式浮泥层探测器，其特征在于，包括测绳和与该测绳连接的水砣；所述水砣包括水砣主体和支撑脚；所述水砣主体为多棱柱体,该水砣主体的每个柱面上均设置有由上向下张开的支撑脚，所述支撑脚的上端固定连接在该水砣主体上，该支撑脚的下端张开。
2.根据权利要求1所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在于，所述每个支撑脚下端均通过脚撑与所述水砣主体连接。
3.根据权利要求1所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在于，所述水砣主体为六棱柱体结构。
4.根据权利要求3所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在于，所述水砣主体为中空结构。
5.根据权利要求4所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在干，还包括高灵敏度水压カ传感器；该高灵敏度水压カ传感器设置在所述水砣主体内部，并与设置在测绳内的电缆连接。
6.根据权利要求4所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在于，所述水砣主体上设置有测量仪器，该测量仪器包括泥浆密度探测仪、表面声速剖面仪、温度传感器、盐度传感器中的ー种或几种。
7.根据权利要求4所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在干，所述水砣主体上设置有测量仪器，该测量仪器包括泥浆密度探測仪和侧体取样器。
8.根据权利要求6或7所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在于，测绳内部设有多芯电缆，该多芯电缆与所述测量仪器相连；该测绳外部采用钢丝缆绳制成。
9.根据权利要求8所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在干，所述水砣主体上设有仪器托板。
10.根据权利要求8所述的水砣式浮泥层探测器，其特征在于，所述水砣主体设置有上盖板和下底板；所述的上盖板上设有吊环。
【文档编号】G01D21/02GK103453934SQ201310365691
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】高耿明, 白万里, 黄幼明, 杨景鹏, 柯彦, 许子德 申请人:中交广州航道局有限公司